трубка Айкена
Трубка Aiken была первым успешным с плоской панелью черно-белым телевизором . Первоначально разработанные в начале 1950-х годов, небольшое количество ламп было построено в 1958 году для использования в военных целях в сотрудничестве с Kaiser Industries . За этим последовала продолжительная патентная битва, когда аналогичная технология была разработана в Соединенном Королевстве, но запланированное коммерческое производство для внутреннего рынка так и не началось. Дальнейшие разработки проводились рядом компаний, в том числе Sinclair Electronics и RCA, после истечения срока действия патентов. Дисплеи производились лишь в небольших количествах для военного применения и осциллографов. [1]
История
[ редактировать ]Бытие
[ редактировать ]Уильям Росс Эйкен был студентом бакалавриата по электротехнике в Калифорнийском университете в Беркли в 1941 году. Первоначально рассчитывая получить высшее образование в выпуске 1942 года, он решил взять годичный отпуск и поработать в промышленности. Он устроился на работу на завод № 2 Kaiser Shipyards в Ричмонде, штат Калифорния , и был назначен начальником электротехнического отдела. Когда США вступили во Вторую мировую войну , статус выборочной службы Эйкена был объявлен как категория 1-B. Он был одним из семи человек в стране, «замороженных» на работе адмиралом Лэндом и не имеющих возможности уйти с работы ни при каких обстоятельствах. [2]
Когда война закончилась, Эйкена призвали в армию, но ему объявили 4-F из-за астмы , и вместо этого его отправили работать в промышленность на различных должностях. Следующие шесть лет он проработал в радиационной лаборатории Калифорнийского университета (ныне Ливерморская национальная лаборатория имени Лоуренса) , разрабатывая средства управления для циклотронов строящихся там . Затем ему поручили разработать рентгеновский спектрометр для измерения температуры огненных шаров ядерного оружия . [2] Во время работы над этими разработками его отправили в Эниветок во время серии ядерных испытаний.
Именно в это время ему пришла в голову идея нового типа тонкой электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), когда он работал с осциллографами . Он считал, что используемые в то время трубки дисплея были слишком длинными, а более короткая трубка была бы гораздо практичнее. [3] Эйкен был не первым, кто рассматривал возможность создания компактной ЭЛТ с тонким экраном, но на тот момент никому не удалось ее разработать. Было множество проблем, особенно с механизмами фокусировки, но Эйкен продолжал атаковать их одну за другой, пока не нашел то, что, по его мнению, было работоспособным решением. [4]
Набросав идею, он обратился в Комиссию по атомной энергии США , которая в то время была его работодателем, но им эта концепция не показалась интересной. Вернувшись из Эниветока, он затем обратился в радиационную лабораторию, но там тоже отказались заняться разработкой. Он решил самостоятельно построить тонкий прототип ЭЛТ. Он арендовал помещение в подвале почтового отделения и разработал рабочую трубку, которая могла рисовать и перемещать точку по экрану. [5]
Кайзер входит
[ редактировать ]Одно дело было нарисовать точку на экране и передвигать ее, совсем другое — сделать работающий телевизор. В поисках капитала для развития Эйкен начал предлагать эту концепцию всем, кто проявил интерес. Warner Brothers послала инженера изучить его, но отказалась финансировать разработку, полагая, что это подделка. Уолтер Бейкер , глава исследовательских лабораторий General Electric , позвонил Эйкену, чтобы назначить встречу, но Эйкен потребовал подписать соглашение о неразглашении , и Бейкер отказался. [6]
Затем Эйкен обратился к некоторым из своих старых знакомых в Kaiser, и они оказались гораздо более заинтересованными и счастливыми подписать соглашение о неразглашении. Увидев это подразделение и то, как оно работает, они решили профинансировать разработку, используя прибыль другого подразделения. Когда они обнаружили, что прибыль возникла из-за бухгалтерской ошибки, разработка практически прекратилась. [7]
К этому времени в Исследовательской лаборатории ВМС США услышали о его работе и были очень заинтересованы в ее разработке в качестве интерактивной таблицы для отображения данных с гидроакустических буев на противолодочных вертолетах . [8] Позже они добавили дополнительную роль в качестве проекционного дисплея для тренажера Т-2 Buckeye , для которого требовался прозрачный люминофор, чтобы пилот мог смотреть через дисплей и выходить из кабины. [9] Обеспечив финансирование, Кайзер открыл новую лабораторию в Пало-Альто, Калифорния . Shockley Semiconductor участвовала в разработке небольшого транзисторного компьютера для отображения базовой навигационной информации, а компания Corning была привлечена для разработки сверхплоских стеклянных пластин, необходимых для передней части дисплея. [10]
Пока разработка продолжалась, Кайзер начал искать партнеров в сфере бытовой электроники , которые могли бы помочь профинансировать запуск лампы в коммерческое производство. В то время NTSC находился в процессе внедрения своего стандарта цветного телевидения , и огромные объемы финансирования тратились на разработку широкого спектра технологий на рынке цветного телевидения. Кайзер не смог найти никого, кто был бы заинтересован в разработке еще одной черно-белой системы, и после того, как правительственные контракты закончились, прекратил финансирование разработки. [11]
Иск
[ редактировать ]Примерно в это же время подобная трубка, разработанная Деннисом Габором (более известным как разработчик голограмм их внимание впервые привлекла ). Конструкция Габора была похожа тем, что в ней использовалась смещенная пушка и отклоняющие пластины позади люминофора , но отличалась тем, что электронная пушка располагалась под областью дисплея, а не сбоку. Айкен также подал аналогичные патенты после своих первых попыток. Последовала патентная битва, в которой Габор в конечном итоге выиграл права в Великобритании, а Айкен — в США. К этому моменту активное развитие обоих закончилось, и они стали друзьями. [11]
Эйкен продолжил разработку ряда несвязанных между собой технологий отображения, подобных дисплею с флип-диском, в конечном итоге сформировав «Display Technology Corporation» для их производства.
Описание
[ редактировать ]Работая с Кайзером, Айкен разработал ряд различных конструкций трубок, некоторые из которых описаны в патенте США № 2795731.
В основной конструкции использовалась электронная пушка, расположенная сбоку от экрана, которая стреляла либо горизонтально через верхнюю часть трубки дисплея, либо стреляла вертикально вверх, а затем изгибалась на 90 градусов, чтобы двигаться вдоль верха. В верхней части трубы располагался ряд С-образных пластин и соответствующий набор параллельных стержней под ними. Пластины были нагружены относительно стержней, чтобы обеспечить отклонение, изгибая балку для перемещения между стержнями и вниз по поверхности трубы.
За трубкой располагался ряд широких металлических пластин, идущих горизонтально вдоль задней поверхности дисплея. Они использовались для изгиба луча под углом и попадания его на переднюю поверхность экрана. 2D-сканирование осуществлялось путем зарядки двух горизонтальных пластин для выбора вертикального положения на дисплее, а затем быстрой зарядки отклоняющих пластин вверху по очереди для выбора горизонтального положения. Каждая вертикальная и горизонтальная пластина адресована многим местам на экране, при этом места внутри области каждой пластины выбираются путем ее зарядки относительно соседей.
В патентах описан ряд различных систем построения отклоняющих пластин, включая как электростатические , так и электромагнитные схемы. Включение и выключение пластин при высоких частотах и высоких напряжениях является серьезной проблемой даже сегодня, и для достижения этой цели был описан ряд различных систем, включая оптико-механическую систему, подобную диску Нипкова .
Вторая конструкция, описанная в патенте США 2837691, была аналогична первой для вертикальной адресации, но использовала традиционную систему горизонтального сканирования. Орудие было перемещено в нижнюю середину дисплея, стреляло вверх и сканировалось по горизонтали с помощью единственной пары отклоняющих пластин, расположенных прямо над орудием. Горизонтальное сканирование происходит намного быстрее, чем вертикальное, поэтому это изменение значительно снизило сложность драйверной электроники. В верхней части экрана находился единственный провод, заряженный до очень высокого напряжения, который изгибал луч на 180 градусов обратно к нижней части дисплея. Пластины вертикального отклонения были установлены на пластине, расположенной между траекторией луча, когда он двигался вверх в задней части трубы и назад вниз в передней части.
Ссылки
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ «Экспериментальная цветная ЭЛТ Гира» . www.earlytelevision.org .
- ^ Jump up to: а б Интервью , стр. 2
- ^ Интервью , стр. 4
- ^ Интервью , стр. 5
- ^ Интервью , стр. 6
- ^ Интервью , стр. 7
- ^ Интервью , стр. 10
- ^ Интервью , стр. 9
- ^ Интервью , стр. 12
- ^ Интервью , стр. 11
- ^ Jump up to: а б Интервью , стр. 14
Библиография
[ редактировать ]- Уильям Росс Эйкен, «История тонкой электронно-лучевой трубки Кайзера-Айкена» , IEEE Transactions on Electronic Devices , том 31, выпуск 11 (ноябрь 1984 г.), стр. 1605–1608.
- А. Вудхед, «Плоские электронно-лучевые трубки», Физика в технике , том 15, выпуск 2 (март 1984 г.), стр. 86–91.
- Джеймесон Кобли, «Интервью с Уильямом Россом Эйкеном» [ мертвая ссылка ] , Центр истории IEEE , интервью № 322, 30 октября 1996 г.
Патенты
[ редактировать ]- Патент США № 2,795,731 , «Электронно-лучевая трубка», Уильям Росс Эйкен/Kaiser Aircraft & Electronics, подан 4 декабря 1953 г., выдан 11 июня 1957 г.
- «Описание 179 404» , «Телеприемник», Уильям Росс Эйкен / Kaiser Aircraft & Electronics, подано 21 января 1955 г., выдано 18 декабря 1956 г.
- Патент США № 2837691 «Электронное устройство», Уильям Росс Эйкен/Kaiser Aircraft & Electronics, подан 24 августа 1955 г., выдан 2 июня 1958 г.
- Патент США 2 879 443 «Электронное устройство», Уильям Росс Эйкен / Kaiser Aircraft & Electronics, подан 15 декабря 1955 г., выдан 24 марта 1959 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Тонкая трубка предвещает настенный телевизор и вид на небо для пилота» , Popular Mechanics , январь 1958 г., стр. 104